巧用豌豆贯穿实验 提升素养渗透劳育

摘 要：以豌豆为材料进行室内外实验，尝试进行探究实验，合作学习，培养学生生命观念和社会责任，提升生物学学科核心素养。学生通过亲自种植豌豆的实践活动，体验劳动，学以致用，收获杂交豌豆果实，享受劳动的乐趣，从而热爱劳动。

关键词：豌豆;核心素养;劳动教育

2020年7月，教育部在《大中小学劳动教育指导纲要（试行）》中明确规定，全面提高学生劳动素养，使学生树立正确的劳动观念、具有必备的劳动能力、培育积极的劳动精神以及养成良好的劳动习惯和品质[1]。《普通高中生物学课程标准》倡导以核心素养为宗旨，强调学生学习的过程是主动参与的过程，让学生积极参与动手和动脑的活动，通过探究性学习活动，加深对生物学概念的理解，提升应用知识的能力，培养创新精神，进而能用科学的观点、知识、思路和方法，探讨或解决现实生活中的某些问题[2]。

豌豆是遗传学经典的实验材料之一，对学生来说既熟悉又陌生。以豌豆为材料进行室内外实验，在实验中掌握相关原理，在相关原理运用中进行实验。通过室内相关实验探究、室外豌豆种植及杂交实验，学生对豌豆及教材中的实验有更加直观、深刻的认识。在小组合作与交流过程中，既实现了豌豆一材多用，又提升生物学学科核心素养，充分渗透劳动教育。通过室内实验，充分锻炼学生实验设计及动手能力。在种植豌豆的生产实践过程中，学生亲自参与生产劳动，利用所学的生物学知识来解释生产过程中的一些现象，指导生产实践，尝试进行杂交实验，体验收获劳动果实的喜悦，增强了劳动成就感。

一、巧用豌豆，贯穿实验，获取新知

在高中生物教材涉及的实验中，不同的实验根据实验效果取用不同的材料。豌豆主要用于杂交实验，以豌豆为材料进行探究实验，实现一材多用，值得尝试与实践。结合高中生物教材中的实验内容，师生讨论交流，设计实验流程。

通过实验，学生对教材的实验有更直观、深刻的认识，同时也产生了一些新的疑问，并且在解疑的过程中获取新知。比如：豌豆有甜豌豆和非甜豌豆两个不同的品种，在检测还原糖和淀粉含量是否有差异时，按照教材的实验步骤只能进行定性分析，学生会思考如何更好地控制无关变量以保证实验结果更加可靠，同时查阅文献寻找定量分析的方法。中学生物教材涉及的实验中淀粉遇碘变蓝，而在具体的实验过程中，学生发现豌豆匀浆遇碘变紫红色;实验结果与已有的认知冲突，学生通过上网查阅相关资料了解到淀粉有支链淀粉和直链淀粉之分，两者的显色结果不同。

学生相互之间尝试提出问题，并应用所学的知识进行解释，如：种子萌发过程中为什么要泡水？水以什么样的方式进入细胞？萌发需要什么样的环境条件？不同的环境条件对种子萌发有何影响？萌发过程中有机物的种类和数量发生什么样的变化？细胞的呼吸作用和光合作用情况如何？植物激素的种类和含量发生什么样的变化？

在实验过程中，学生也能够在教材的基础上进行探究摸索条件，解决实验过程中出现的问题。比如，在观察豌豆根尖有丝分裂的实验过程中，起初学生按照教材的步骤，发现实验效果不大理想，很多细胞结构被破坏，分析原因可能是解离过度。学生尝试进行探究摸索豌豆根尖最佳解离时间，通过实验明白了不同生物材料解离时间有所不同，从而更加理解各个实验步骤的目的。

二、科学探究，合作学习，提升素养

通过探究实验，提高学生的设计探究实验能力，实验设计的科学性、对照性、严谨性等得到很好落实，表达能力得到很好的训练和提升。在实验设计中紧密联系教材中较多的必做实验内容，进一步提升学生实验能力和理论知识。通过科学探究活动能够满足学生的发展需要，给学生充分动手实验和实践的机会，使学生勇于尝试、敢于创新、乐于合作、善于交流，促进学生的个性化发展，培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等核心素养。

（一）科学探究，培养科学思维

实验探究过程按照以下步骤展开：提出问题——做出假设——设计实验——进行实验获得结果——讨论交流得出结论。

提出一个问题往往比解决一个问题更重要，学生凭着自己的兴趣爱好提出各种各样的问题，提出的问题是否有研究价值，是否对生产生活实践有指导意义，还有探究实验是否具有可操作性，这些都是值得学生去考虑的问题。有的学生提出：探究豌豆种子的萌发是否需要水？这样的课题在初中已经探究过了，而且已经过实践证明了，所以探究的意义不大。

通过集体讨论交流及教师的适时引导，确定了研究的主题及实验流程，需要具体设计实验。基于实验的流程，由于实验材料的使用前后有一定的联系，学生需要以班级为单位，全盘考虑。全班分为若干组，每组5～6人，选一个小组长，课代表带领小组长一起讨论具体实验步骤。如实验设计的第一步是分组编号，豌豆要分为几组，学生需要考虑播种要多少粒豌豆种子，制作匀浆要多少重量的豌豆，各个室内实验需要顾及重复实验等问题，最终确定组别。同时也需要留意实验的先后顺序，如测定发芽势之后，一部分进行播种，另一部分继续在室内培养;先探究光合速率（活体）的影响因素，再观察叶绿体，最后提取色素，以保证充分利用实验材料。

实验设计既有利于熟悉教材中的验证实验基本原理和过程，又有利于养成科学思维的习惯，形成积极的科学态度。通过实验设计表格（见表1），学生能更好地把握设计细节及要点。同时，教师根据学生的实验设计，及时了解学生在实验设计的科学性及语言表达严谨性等各方面是否存在问题，以便及时指导纠正。

在本次实验设计的环节中，设计者为高一学生，由于在学期初，学生所学的知识还不多，学生对生物学的认识停留在初二水平，有些基本方法与思路存在不同程度的遗忘。在学生首次提交的实验设计中，对于實验变量把握得不够精准，表达不够严谨，实验步骤的设计存在可行性差等问题。经过教师的指导，学生更好地掌握实验设计的原则，形成比较清晰的探究思路，养成严谨的科学思维，利于实验的展开与实施。比如：一学生在探究不同光照及温度条件下豌豆叶绿体的观察对比，学生认为因变量是叶绿体的活性。但是如何检测叶绿体的活性呢？通过直接观察难度比较大，通过教师的引导，学生认为可以通过观察对比叶绿体的数量来进行。学生从中认识到了，因变量的检测是可观测的。对于预期的结果，学生认为自然光照及适宜温度的培养条件下的豌豆幼苗叶绿体更有活性，流动更快。在教师的引导下，学生明白了叶绿体是进行光合作用的场所，其活性可以通过光合作用强度来检测，但是光合作用强度不一样，叶绿体不是唯一的影响因素;叶绿体流动的快慢与细胞质及细胞所处的环境有一定的关系，从而意识到在因变量的检测的上存在错误的认知。通过这样的师生交流，实验设计过程有利于培养学生的科学思维。

实验假设和实验设计是否科学可行，还需要通过实验检测。实验的实施既能提高学生的实验动手能力及解决实际问题的能力，又能培养学生求真务实的态度及科学严谨的探究精神。学生及时记录实验现象和结果，发现新的问题并提出新的问题，深化探究，将所学的知识融会贯通，例如：前述的豌豆根尖有丝分裂最佳解离时间的探究。

（二）合作学习，培养生命观念和社会责任

在探究实验的设计过程中，需要经过小组讨论交流完成，组员要充分发挥主观能动性，集思广益，在教师的指导下，最终完善实验设计;在实验设计的基础上，小组内成员明确分工、互助合作，有利于实验过程顺利展开。比如，豌豆种子萌发前，每天都需要换水，这就需要小组成员分工轮流完成。在室内实验结束时，各组组长进行汇报并与全班同学讨论与交流，通过自评与互评可以更好地认识自己的优点和不足，形成社会责任意识，同时提升学生的语言表达能力及分析问题的能力。在生物园地种植豌豆的过程中，更少不了小组的分工合作和责任意识。实验过程中，学生发现不同组的豌豆生长情况存在明显差异，分析其原因，学生发现与平时每日的定期浇水及定时松土施肥存在密切的联系，有个别组员由于主观原因（比如偷懒、不在乎等）或客观原因（比如遇到周末时间，组员之间没有协调好等）未及时浇水导致豌豆苗萎蔫，最终影响整组豌豆苗的正常生长发育，这引起整组成员的深刻反思，明白了分工合作、责任担当的重要性。在交流的过程中，他们敢于承认自己存在的问题，给其他组成员提供了获得成功的宝贵经验。

三、体验劳动，学以致用，热爱劳动

通过亲自种植豌豆的实践活动，让学生形成正确的劳动价值观，弘扬劳动精神，引导学生热爱劳动、尊重劳动、崇尚劳动，养成劳动习惯和能力，能将所学的生物学知识和技能应用于生产实践，认识到劳动实践需要科学指导，增强学生劳动生产的科学意识，促使学生将科学劳动的观念内化于心。

（一）亲自种植，体验劳动

豌豆园地的松土、豌豆的播种、定期浇水、适时松土与施肥、插爬藤架子、除病虫害等都由学生亲身实践，让学生体验劳动，感受到劳动的艰辛及劳动人民的不易;通过豌豆杂交实验，包括去雄、套袋、人工授粉等基本操作，体验孟德尔的杂交实验，进而联系中国杂交水稻技术，认识到袁隆平杂交实验的不易，从而尊重劳动、崇尚劳动，同时也增强了学生的责任感。种植过程中学生通过园艺工人的实地指导、教师的理论指导及自己搜集的资料，学会了种植豌豆的基本技能，进而领会各种植物种植的基本要领。在进行豌豆杂交实验的过程中，学生虽然对理论都理解了，但对于何时适合去雄，还需要观察摸索，通过亲身实践，学生体验到杂交实验的不易，深刻体会到“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的道理。

（二）学以致用，指导生产

在豌豆种植过程中，会涉及很多生物学知识。学生能把所学的生物学知识应用于生产实践中，更好地指导生产。比如，松土有利于给植物提供更多的氧气，促进细胞呼吸从而促进植物的生长;又如，水分及无机盐对植物的呼吸作用和光合作用等各种代谢活动都有重要的作用，能够促进植物的生长发育。通过在实验及实践活动中紧密联系豌豆生长发育过程涉及的相关知识，加深对遗传学经典实验材料豌豆的认识。这些理论知识可以很好地指导种植豌豆，同时在种植过程中，学生可以回顾所学的知识，加深对理论的认识，深刻体会到知识的力量和学习知识获得的成就感。

（三）收獲果实，热爱劳动

在种植豌豆过程中，出现了豌豆平时被摘着玩、每逢周日被大量偷摘的事件，对于辛勤劳动期待收获劳动果实的学生来说，无疑会产生愤怒的情绪。此时，教师趁机教育，让学生明辨是非，理解校园的德育工作开展的必要性，从而产生了责任感和正义感。豌豆收获时，教师让学生把豌豆带回家炒，将炒熟的豌豆带到学校与同学共享，虽然产量不高，但是学生在这个过程中很好地分享与交流劳动成果，那种喜悦之情、劳动成就感油然而生。同时通过在家自己炒豌豆，学会一项新的生活技能，懂得与同学分享快乐。学生通过尝试进行杂交实验，对杂交豌豆百般呵护，每日都去观察杂交豆荚的生长状况，及时与教师和同学分享快乐，最终能够很好地体验收获杂交豆荚时的喜悦，与人共享的愉悦，体验劳动之美，认识劳动的价值，享受劳动的乐趣，进而热爱劳动。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.大中小学劳动教育指导纲要（试行）[M].北京：北京师范大学出版社2020.07.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020：1-6.

作者简介：许柑叶（1981—），女，汉族，福建龙海人，厦门市第十中学，研究生，一级。研究方向：生物学教学。

本文系福建省教育科学“十三五”规划2020年度课题“基于核心素养的高中生物学校本课程的开发与实践研究”，No.FJJKXB20-610。

2645500783362